基于大数据技术的包装设计课程实践教学探索

陈丽莉

（衡阳师范学院 美术学院，湖南 衡阳 421002）

科技辅助生产力，技术改变生活。大数据技术时刻提供实时数据，技术本身构成了跨越与实现活动的基本内容和形式。大数据技术的出现为传统教学催生了更多的可能性，为包装设计课程实践教学提供了一种全新的思考角度，教与学发生了改变。在包装行业转型与升级下，融入大数据技术已然成为当前包装设计课程实践教学探索的重要内容。

一、大数据技术概述

“大数据技术”（Big data technology），是继云计算、物联网之后的新技术热点，引起政府、学术界、产业界等各个领域的高度关注。世界级领先的全球管理咨询公司麦肯锡对大数据的定义、核心技术、应用领域及未来发展前景作出了详尽的描述。大数据技术是指无法在一定时间范围内用常规软件工具进行捕捉、管理和处理的数据集合，是需要新处理模式才能具有更强的决策力、洞察发现力和流程优化能力的海量、高增长率和多样化的信息资产。[1]大数据技术的特征体现在其 5“V”上，即规模性 （Volume）、多样性（Varity）、高速性 （Velocity）、真实性 （Veracity）和价值性（Value）。[2]大数据技术的核心技术是大量数据的核心分析能力，通过分析海量数据挖掘数据中隐藏的有用信息和知识，为各专业领域提供科学依据。

二、大数据技术融入包装设计实践教学的意义

包装设计课程是视觉传达设计专业的一门主干课程，该课程注重设计个性化、功能合理化、材料和技术运用的科学化，要求学生把握包装设计的全过程，即包装设计的概述、包装设计的前期准备、包装设计的内容以及包装设计的提升等内容。[3]其中，包装设计概述部分主要讲述包装的定义、分类、功能、历史与发展等知识内容，包装设计的前期准备主要包括包装设计的基本流程、材料与工艺等内容；包装设计的内容主要包括包装容器造型设计、纸盒结构设计、包装平面视觉效果表现等内容；包装设计的提升主要包括包装设计形式、创意方法等内容。纵观我国相关高等院校所开设的包装设计课程，其主要内容有包装造型与结构设计、包装装潢设计、包装材料设计等，各院校依托学科基础而有所侧重。

然而高度数据化的当下，各学科专业知识发生了碰撞，包装设计课程作为核心课程，需要整合课程内容与专业知识，革新教学模式，改变设计思维。其一，将大数据技术融入教学中，颠倒以往教学中先知识传授、后知识内化的顺序，强调自主学习与自主探究，强调协作学习，由传统的被动接受式学习转向主动探索式学习、深度学习，培养一专多能型包装设计人才。其二，大数据技术可记录学生学习全过程的数据信息，将其可视化，提炼出有效数据，便于教师及时了解学生掌握课程知识的情况，可有效开展动态评价。其三，大数据技术融入包装设计课程教学，有利于开拓学生创意维度，突破传统设计思路，对不同种类产品及目标客户群体进行数据分析，挖掘有价值的数据信息，设计出符合消费者需求的包装产品，是未来包装设计发展的新趋向。

三、大数据技术与包装设计课程实践教学的结合

当今时代，电商飞速崛起，消费者购买时无法真实体验实体产品，包装作为产品“无声的销售员”，起着保护产品、传递产品信息、促进产品销售等作用。[4]传统包装设计注重文字、图形、色彩设计等单纯平面视觉要素的设计思路已经无法满足社会需求。因此，在一定的教育教学理论指导下，包装设计课程实践教学与大数据技术结合，构建新的教学内容和教学模式，并提出需要解决的问题。

（一）包装设计课程的实践教学内容架构

以市场需求为导向，融入大数据技术，包装设计课程的教学内容需要整合与创新，笔者认为可设计为五大教学模块，即一维包装施工图，二维包装装潢设计，三维包装造型设计，四维包装设计作品的虚拟多媒体展示和内外包装的打样输出，五维实现以大数据技术为基础的网络交互，每个教学模块既相互连接，又相对独立，实现学科内部资源的整合，合理架构包装设计课程的教学内容。

1.一维——根据商品特性设计出产品的内外包装形态与结构形式。根据产品结构、造型、体积等因素，借助计算机辅助设计软件Auto CAD输入产品包装的精确数据，绘制出产品包装设计的三视图，即平面图、顶面图和立面图，尺寸具体详细，是设计与技术制作相互结合的关键。以潘虎设计的香朵朵·茉莉花茶包装设计为例（见图3-1），其包装盒盖和盒底结构略为复杂，但可利用AutoCAD中的绘图工具和编辑工具完成制作，且可执行软件中的“写块wblock”命令保存已制作好的盒盖、盒底结构，建立容器片零件库和盒型库，以供绘制类似盒型时使用或修改后再使用。

3-1 香朵朵·茉莉花茶

2.二维——整合 Photoshop、Coreldraw、Illustrator等专业技能课程进行包装装潢设计与创意。Photoshop具有强大的图像处理功能，处理以像素构成的数字图像，可进行多色层处理，可制作特殊的视觉效果。Coreldraw集绘图与排版于一身，是基于矢量的绘图工具软件，兼容性强，操作简便，应用灵活。根据绘制的三视图实施包装装潢设计，Auto CAD处理并储存的WMF格式矢量文件输入Coreldraw进行图形、文字设计，图形经由Photoshop进行加工处理，设置为CMYK色彩格式，以保证印刷色彩输出的一致性。

3.三维——使用犀牛(Rhino)或3D Max或Maya软件进行三维数字模型创建。传统的包装造型以石膏为原料进行模拟设计，出现问题时不易修改。借助三维设计软件，根据产品的二维形式制作三维数字模型，检验并完善前两个环节数据的准确性，包装结构和包装装潢设计在三维数字模型中进行完美契合，根据反馈的问题做出局部调整，初步完成设计阶段的三维虚拟调试。同时，在三维数字模型中可任意变换模型角度、快速切换各个视图和修改参数、模拟模型材质和渲染，制作出包装设计效果图。

4.四维——结合大数据技术虚拟多媒体展示包装设计作品和打样输出内外包装。大数据技术为包装设计课程实践教学提供技术支撑、可视化服务，通过创建逼真的四维虚拟场景实现真实效果，改变以往的2D画面，改变人机交互的局限性，充分体现虚拟世界的真实性、交互性和动态性。同时，将产品内包装的三维数字模型进行3D打印，外包装的纸盒结构与效果图借助数码设备进行打样输出。结合大数据技术，分析设计打样，检查内外包装是否与产品匹配，计算包装结构的可承重力和缓冲系数，实现智能化包装。大数据技术与包装设计课程实践教学的有机结合，创造出传统媒介形式不能达到的视觉效果，创造出有别于传统设计方法的设计形式，展现出一种全新的视觉经验和设计实践。

5.五维——以大数据技术为基础实现交互设计。借助大数据技术，分析产品与消费者之间的互动机制，设计有用、易用和乐用的交互软件，定义消费者如何使用产品后达到其目标，产生愉悦感。这是一个预测、定义、规划、描述和探索的过程，是建立在人机工程学、计算机科学、设计学等多学科交叉结合的基础上，最终赋予作品灵魂，通过交互方式使得包装设计产品得以展现。

（二）包装设计课程的实践教学模式构建

包装设计课程的实践教学模式改革主要体现在三个方面：分别为教学目标的确定；教学过程的设计以及教学评价与预测。大数据技术与包装设计课程实践教学结合构建的新型教学模式如图3-2所示。对于包装设计课程，新型教学模式是大数据技术在教学中的最佳结合点，可培养学生自主学习能力，提升课堂教学效果，教师主要把握教学方向和解决关键疑难问题，充分发挥课堂教学作为交流平台与师生纽带的作用。笔者针对新型教学模式从教师和学生两个角度作具体分析：

1.教师层面。首先，明确教学目标，开展教学设计。教学设计服务于教学目标，是教学开展的前导。借助大数据技术，教师分析、预测学生经过课前学习教学资源后所掌握知识的程度，挖掘学生可能遇到的疑难问题，以此来开展教学设计。其次，设定课前任务和要求。建立学习小组，引导学生开展自主自学。发布学习任务，追踪学生学习进度。最后，在课堂活动中，教师将教学过程分为问题聚焦、疑难突破、合作提升和评价预测，强化教学重点及难点，检验学生掌握的知识及技能，提升学生水平。课后教师根据学生表现确定后期推进教学工作，多元评估学生学习效果。

2.学生层面。课前学生提前预习，接受学习任务，根据个人知识水平与结构，借助大数据技术个性化选择课程教学资源学习，通过学习接受新知识，提出问题。课堂上，学生与教师、同学共同开展探究活动，分为成果展示、合作探究、巩固提升和归纳总结四个阶段，实现知识内化。课后，通过个人反思、学习小组反思，学生对疑难点作进一步复习，以优化学习成果。

总之，包装设计课程实践教学的主要任务是确定教学目标，细化量化教学目标是实施实践教学的逻辑起点，而实施教学目标的重要方法则是以大数据技术为基础。实施实践教学的重点是教学过程的设计，建立课程教学资源库，实现教学资源智能化推荐，可兼顾学生个性化发展，同时融入测量和数据化记录，优化教学过程，使教学环境更为开放、自由，促进课堂形态与结构的改变，颠覆传统教学中“课上教师讲授，课后完成作业”的教学模式，建立新型师生关系。在这个过程中，学生可课前查阅教学资源，提前预习相关课程内容，遇到疑难问题时，可实时在线交流、探究，并针对疑难部分进行课前练习。实施实践教学的精髓是干预以及教学评价与预测，结合大数据技术，可实现教学质量和教学水平的科学化评估和管理，既有利于展示学生的专业水平，又有助于教师实时掌握学生的学习情况、专业技能水平等，引导学生从关注分数向发现问题、解决问题等高层次思维能力培养转变，同时可及时统计学生学情数据，有效分析教学策略和学业影响因素等，建立全过程动态评价与反馈体系。

3-2 新型教学模式

（三）包装设计课程实践教学需要解决的问题

1.教学软件。目前有关包装结构设计的专业软件主要有ArtiosCAD、ImpactCAD、CIMPACK（森帕克）、BOX-VELLUM、Kasemake与Packmage（包装魔术师）,是实用型专业包装结构设计软件，也是专业软硬件一体化设备，采用数字化设计方式，可直接完成包装结构设计、包装表面整饰加工工艺和成型工艺，完成印刷生产流程的印前、印刷与印后加工等工艺程序，而这些过程是实践教学的薄弱环节，在包装设计课程融入大数据技术整合资源是其实践教学关键所在。在多软件协同配合制作情况下，教师需要熟练所有涉及的设计软件以及各软件之间的数据交换方式，需要在长期操作中积累实践经验。在实践教学中，学生花费大量时间学习软件操作，会造成学生产生不良情绪，学习效率低下。但如果学生突破技术壁垒，从技术层面了解工艺流程，可最大可能地挖掘其创作潜能，激发兴趣，提高自身的专业技能，使自己更擅长于设计技术执行角色，获得实践经验。

2.教学设施。三维数字模型打印输出时，如果3D打印机的精度达不到产品设计要求，纸盒包装的特殊印刷工艺无法实现，直接影响设计方案的表达。

3.教学平台。构建以大数据技术为基础的虚拟仿真实践教学平台，集虚拟现实、漫游体验、人机交互、多媒体、数据处理等为一体，[5]实现教学资源共享开放与数字化，教学评价体系多元性、动态性、有效性。在实践教学过程中，学生可通过软件进行包装三维建模，通过虚拟模拟对包装设计进行各种性能测试，数据分析后再进行设计修改，全程绿色环保，且降低实践教学费用；学生可置身模拟环境，亲身体验包装产品自动成型、封合、包装装饰、运输流通等流程，分析包装设计的合理性，提高学习效率；在线网络资源和实践教学同时存在，打破了时间和地域的限制，为学生提供了有效的学习资源；学生通过数据分析发现设计存在问题时，可任意返回到设计过程的某个步骤进行修改，避免包装材料的浪费和实践时间的浪费。

结语

大数据环境下，大数据技术给教育教学领域注入了新鲜的血液，对培养一专多能的高素质复合型人才具有十分重要的意义。对于包装设计课程而言，大数据技术丰富了教学内容和教学模式，可将天马行空的创意设计迅速转化为符合工业化生产技术规律的产品，激发学生学习兴趣，促进学生综合能力的多维度发展,真正让教师在教学探索中有效提升教学质量。